JP4522917B2 - Transport control system for large structures - Google Patents
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本発明は、ゴライアスクレーンや橋梁等の大型構造物を複数の起重機船のジブで吊上げて運搬する際の運搬制御システムに関し、さらに詳しくは、大型構造物を複数の起重機船のジブで吊上げて運搬する際に、大型構造物に生じる負荷を軽減しつつ、安全かつ精度よく容易に運搬可能とする大型構造物の運搬制御システムに関するものである。 The present invention relates to a transportation control system for lifting and transporting large structures such as Goliath cranes and bridges with a plurality of hoist ship jibs, and more specifically, suspending and transporting a large structure with a plurality of hoist ship jibs. The present invention relates to a transport control system for a large structure that can be safely and accurately transported while reducing a load generated on the large structure.
造船工場の建造ドック等に設置されるゴライアスクレーン(門型クレーン)には、重量が3000ton、高さが80m、長さが150m程度におよぶものがある。このような大型のゴライアスクレーンを所定の場所に据え付ける方法は、種々提案されている(例えば、特許文献1参照)。このような大型構造物は、運搬を容易にするため、構成部材毎もしくは幾つかの構成部材をあまり大きくならない程度に組立てて運搬し、設置場所で最終組立てをする方法がよく知られている。 Some Goliath cranes (portrait cranes) installed in building docks of shipyards have a weight of 3000 tons, a height of 80 m, and a length of about 150 m. Various methods for installing such a large Goliath crane at a predetermined location have been proposed (see, for example, Patent Document 1). In order to facilitate transportation of such a large structure, a method of assembling and transporting each structural member or several structural members to such an extent that they do not become too large and finally assembling them at the installation site is well known.
このような従来の方法によって、既設のゴライアスクレーンを移設する場合等は、一度、構成部品等に分解して小さくして運搬後、再度、移設場所で組立てなればならず、多くの作業日数、コスト等が必要となり、効率的ではないという問題があった。 When relocating an existing Goliath crane by such a conventional method, it must be disassembled into component parts, etc., reduced in size, transported, and then assembled again at the relocation site. There was a problem that it was not efficient because of the cost required.
分解せずに既設の状態のまま、一隻の起重機船のジブで吊上げて運搬する方法もあるが、巨大な運搬物の場合は、過重量で運搬することができない。また、老朽化等している運搬物は、中央部を吊ると自重による曲げ応力が大きくなるので、強度不足により運搬することができないという問題があった。 There is a method of lifting and transporting with the jib of one hoisting ship as it is without disassembling, but in the case of huge transported goods, it cannot be transported with excessive weight. Moreover, since the aging etc. of the transported article hung the central part, the bending stress due to its own weight increases, so there is a problem that it cannot be transported due to insufficient strength.
複数の起重機船のジブで吊上げて運搬する場合は、吊る位置が分散して、これらの問題を解消することができるが、運搬中に起重機船の相対位置が変化すると、吊上げている運搬物に曲げ応力やねじり応力等の余分な負荷が生じる。そのため、運搬に用いる複数の起重機船の相対位置をリアルタイムで把握し、相対位置を一定に保ちつつ、所定の場所に運搬しなければならなず、運搬が非常に困難になるという特有の問題があった。
本発明の目的は、大型構造物を複数の起重機船のジブで吊上げて運搬する際に、大型構造物に生じる負荷を軽減しつつ、安全かつ精度よく容易に運搬可能とする大型構造物の運搬制御システムを提供することにある。 It is an object of the present invention to transport a large structure that can be transported safely and accurately while reducing the load on the large structure when the large structure is lifted and transported by jibs of a plurality of hoisting vessels. To provide a control system.
上記目的を達成するため本発明の大型構造物の運搬制御システムは、ゴライアスクレーンや橋梁等の大型構造物を複数の起重機船のジブで吊上げて運搬する際に用いる大型構造物の運搬制御システムであって、前記大型構造物に設置される複数の運搬物用GPS受信機と、前記複数の起重機船にそれぞれ設置される複数の起重機船用GPS受信機と、情報処理装置と、表示装置とを備え、前記情報処理装置が、予め入力された位置データと、前記運搬物用GPS受信機および前記起重機船用GPS受信機から受信した位置データとを比較して、この比較に基づく結果をリアルタイムで前記表示装置に表示することを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, the transport control system for a large structure according to the present invention is a transport control system for a large structure used when a large structure such as a Goliath crane or a bridge is lifted and transported by jibs of a plurality of hoisting ships. A plurality of cargo GPS receivers installed on the large structure, a plurality of hoist ship GPS receivers installed on the plurality of hoist ships, an information processing device, and a display device. The information processing apparatus compares the position data input in advance with the position data received from the GPS receiver for transported goods and the GPS receiver for the hoist ship, and displays the result based on the comparison in real time. It is displayed on the apparatus.
本発明のゴライアスクレーンや橋梁等の大型構造物を複数の起重機船のジブで吊上げて運搬する際に用いる大型構造物の運搬制御システムによれば、大型構造物に設置される複数の運搬物用GPS受信機と、複数の起重機船にそれぞれ設置される複数の起重機船用GPS受信機とを備えたので、運搬中の大型構造物および複数の起重機船の絶対位置および相対位置をリアルタイムで把握することができる。 According to the transport control system for large structures used when the large structures such as Goliath cranes and bridges of the present invention are lifted and transported by jibs of a plurality of hoisting ships, a plurality of transported objects installed in the large structures are used. Because it has a GPS receiver and a plurality of hoist ship GPS receivers installed on each hoist ship, it can grasp the absolute position and relative position of the large structure being transported and the hoist ship in real time. Can do.
そして、情報処理装置に運搬経路を示す位置データを予め入力しておくと、この予め入力された位置データと、運搬物用GPS受信機および起重機船用GPS受信機から受信した位置データとを比較して、この比較に基づく結果をリアルタイムで表示装置に表示する。この表示に従って、予め入力された位置データに一致するように、起重機船を移動させると、予め決定した運搬経路に沿って、安全かつ精度よく容易に運搬することができる。 Then, if position data indicating the transport route is input in advance into the information processing device, the position data input in advance is compared with the position data received from the GPS receiver for transporting goods and the GPS receiver for hoisting ships. The result based on the comparison is displayed on the display device in real time. If the hoist ship is moved so as to coincide with the position data input in advance according to this display, it can be transported safely and accurately along the transport route determined in advance.
また、情報処理装置に起重機船の適正な相対位置を示す位置データを予め入力しておくと、この予め入力された相対位置データと、受信した相対位置データとを比較して、この比較に基づく結果をリアルタイムで表示装置に表示する。この表示に従って、予め入力された相対位置データに一致するように、起重機船を移動させると、起重機船の相対位置変化に起因する大型構造物に生じる曲げ応力、ねじり応力等の負荷を軽減して安全に運搬することができる。 Further, when position data indicating an appropriate relative position of the hoist ship is input in advance to the information processing apparatus, the relative position data input in advance is compared with the received relative position data, and this comparison is performed. The result is displayed on the display device in real time. If the hoist ship is moved so that it matches the pre-input relative position data according to this display, the load such as bending stress and torsional stress generated in the large structure due to the relative position change of the hoist ship is reduced. It can be transported safely.
以下、本発明の大型構造物の運搬制御システムについて図に示した実施形態に基づいて説明する。 Hereinafter, the conveyance control system for large structures of the present invention will be described based on the embodiments shown in the drawings.
まず、図2〜図4に本発明の大型構造物の運搬制御システムを用いて運搬されるゴライアスクレーン1および運搬に用いる起重機船2a、2bを例示し、図5に運搬経路を平面図で示す。図5に示すように、既設のゴライアスクレーン1は、2隻の起重機船2a、2bのジブ3、3によって吊上げられて、第1建造ドック15aから第2建造ドック15bに運搬される。
First, FIG. 2 to FIG. 4 illustrate a Goliath
図2〜図4に示すように、一方の起重機船2aには、2つの起重機船用GPS受信機5a、5bが備わっている。一つのGPS受信機5aはジブ3の頂部に、もう一つのGPS受信機5bはジブ3の後方に立設されたバックステー3aに配置されている。
ジブ3には、ジブ角度センサ7bが設置され、オペレータ室4には、3軸角度センサ7a、ジブ荷重計9、表示装置10、警報装置11および情報処理装置8が設置されている。
As shown in FIGS. 2 to 4, one
A
他方の起重機船2bには、情報処理装置8を除いて、一方の起重機船2aと同様に、2つの起重機船用GPS受信機5a、5b、ジブ角度センサ7b、3軸角度センサ7a、ジブ荷重計9、表示装置10、警報装置11が設置されている。この起重機船2bは、2基のジブ3、3を搭載しているが、起重機船2a、2bのジブ3の数は特に限定されない。
尚、情報処理装置8は、他方の起重機船2bに設置することも、陸上等の任意の場所に設置することもできる。
The
In addition, the
吊上げられるゴライアスクレーン1は、ガーター1a、トロリー1b、剛脚1c、揺脚1dを一体とした既設のままの状態で吊上げられる。ガーター1aには、2つの運搬物用GPS受信機5e、5fとジャイロ加速度計測装置6が設置されている。これらの設置場所はゴライアスクレーン1の任意の場所にすることができる。
The Goliath
両起重機船2a、2bの間には、必要に応じて緩衝材14となる台船が介在させ、両起重機船2a、2bの間隔の変動を抑制する。
Between both the
図1に本発明の大型構造物の運搬制御システムの構成の全体概要図を例示する。図1に示すように、起重機船用GPS受信機5a〜5dおよび運搬物用GPS受信機5e、5fは、人工衛星12を介して位置データを一方の起重機船2aに設置された情報処理装置8に送信する。情報処理装置8には、より正確な位置を把握するため、基地局13に設置した補正用GPS受信機5gからも位置データが送信される。
FIG. 1 illustrates an overall schematic diagram of a configuration of a transport control system for a large structure according to the present invention. As shown in FIG. 1, the hoist
これらの送信された位置データを情報処理装置8が受信してデータ処理することによって、両起重機船2a、2bとゴライアスクレーン1の絶対位置および相対位置がリアルタイムで把握できる。
The
情報処理装置8には、予め、始点となる第1建造ドック15a、終点となる第2建造ドックおよび決定された搬送経路を示す位置データ(搬送位置データ)が入力されている。また、両起重機船2a、2bの運搬中の適正な相対位置を示す位置データ(相対位置データ)が入力されている。
The
運搬中には、情報処理装置8によって受信した位置データと、予め入力された搬送位置データとの比較がされて、その比較差が両起重機船2a、2bの表示装置10、10にリアルタイムで表示される。したがって、この表示された比較差を小さくするように、両起重機船2a、2bの速度、移動方向を変えて位置修正をすると、予め決定した運搬経路に沿って誘導され、安全かつ精度よく容易に運搬することができる。
During transportation, the position data received by the
また、情報処理装置8によって、受信した両起重機船2a、2bの位置データに基づく相対位置データと、予め入力された適正な相対位置データとが比較される。その比較差が両起重機船2a、2bの表示装置10、10にリアルタイムで表示される。したがって、この表示された比較差を小さくするように、両起重機船2a、2bの向き、速度を変えて位置修正をすると、両起重機船2a、2bの相対位置を適正にすることができる。これによって、吊上げているゴライアスクレーン1に生じる曲げ応力やねじり応力等の負荷を軽減して、安全に運搬ができる。
Further, the
受信した位置データと、予め入力された搬送位置データとの比較差や、受信した相対位置データと、予め入力された適正な相対位置データとの比較差について、予め許容範囲を決定しておき、その許容範囲となるデータを入力しておく。これによって、比較差が許容範囲内にあるか否かを情報処理装置8が判断し、その判断結果を両起重機船2a、2bの表示装置10、10に表示させることができる。許容範囲外となった場合は、両起重機船2a、2bの警報装置11、11を作動させることで、より安全な運搬が可能となる。許容範囲外となった場合に作動させるのは、警報装置11に限定されることなく、例えば、警告灯等の何らかの外部伝達装置を用いることができる。また、表示装置10に警告を表示するようにしてもよい。
For the comparison difference between the received position data and the transport position data input in advance and the comparison difference between the received relative position data and the appropriate relative position data input in advance, an allowable range is determined in advance. Input data that falls within the allowable range. As a result, the
また、両起重機船2a、2bとゴライアスクレーン1の絶対位置および相対位置がリアルタイムで把握できることによって、ゴライアスクレーン1の吊上げ高さおよび傾き、両起重機船2a、2bのアウトリーチ・リフトを把握することができ、安全性が向上する。
In addition, by grasping in real time the absolute position and relative position of both
両起重機船2a、2bの3軸角度センサ7a、7aが検知した3軸角度データは、情報処理装置8に送信され、この3軸角度データを受信した情報処理装置8のデータ処理によって、両起重機船2a、2bの船体傾斜状況をリアルタイムで把握することができる。これによって、両起重機船2a、2bの船体姿勢、傾斜によって生じるアウトリーチ・リフトの変化量を把握することができる。
The triaxial angle data detected by the
また、それぞれのジブ角度センサ7b、7b、ジブ荷重計9、9で検出されたジブ角度データ、ジブ荷重データは、情報処理装置8に送信される。この両データを受信した情報処理装置8のデータ処理によって、それぞれのジブ3、3の荷重状況をリアルタイムで把握することができ、安全が確保される。
The jib angle data and jib load data detected by the respective
予め、限界ジブ角度や限界ジブ荷重を情報処理装置8に入力しておくと、この入力されたデータと、情報処理装置8が受信したデータとの比較が行なわれ、この比較に基づく結果、例えば、限界ジブ角度や限界荷重に対するジブ角度やジブ荷重の割合が、両起重機船2a、2bの表示装置10、10にリアルタイムで表示される。これによって、ジブ3の荷重状況を監視しつつ、安全に運搬することができる。
If the limit jib angle or limit jib load is input to the
ゴライアスクレーン1のガーター1aに設置されたジャイロ加速度測定装置6で検知された加速度データは、情報処理装置8に送信される。この加速度データを受信した情報処理装置8のデータ処理によって、ゴライアスクレーン1の揺動状況をリアルタイムで把握することができる。
The acceleration data detected by the gyro
事前に、揺動によって吊上げているゴライアスクレーン1に作用する外力を計算し、揺動限界や傾斜限界となる加速度データを予め、情報処理装置8に入力しておく。これによって、ジャイロ加速度測定装置6から受信した加速度データと、予め入力された加速度データとの比較が行なわれ、この比較に基づく結果、例えば、揺動限界や傾斜限界に対する揺動や傾斜の割合が、両起重機船2a、2bの表示装置10、10にリアルタイムで表示される。
The external force acting on the
この揺動や傾斜の割合を小さくするように、起重機船2a、2bの速度や移動方向等を変えることで、揺れや傾きを抑えて安全に運搬できる。
By changing the speed, moving direction, and the like of the hoist
上記した3軸角度データ、ジブ角度データ、ジブ荷重データ、加速度データに対しても、受信したデータと、予め入力されたデータとの比較差について、予め許容範囲を決定しておき、その許容範囲となるデータを入力しておく。これによって、比較差が許容範囲内にあるか否かを情報処理装置8が判断し、その判断結果を両起重機船2a、2bの表示装置10、10に表示させることができ、許容範囲外となった場合は、両起重機船2a、2bの警報装置11、11等を作動させることで、より安全な運搬が可能となる。
For the above-described three-axis angle data, jib angle data, jib load data, and acceleration data, an allowable range is determined in advance for the comparison difference between the received data and the previously input data. Enter the data to become. Thereby, the
図6に、本発明の運搬制御システムの他の例を構成の一部を省略して示す。図1の運搬制御システムとの相違点は、情報処理装置8から両起重機船2a、2bの速度や移動方向の変更をつかさどる実働部Dに修正制御指示が発信される点にある。
FIG. 6 shows another example of the transport control system of the present invention with a part of the configuration omitted. The difference from the transport control system of FIG. 1 is that a correction control instruction is transmitted from the
即ち、それぞれのデータの比較に基づく結果をオペレータが表示装置10で見て、その比較差を小さくするように修正して、起重機船2a、2bやジブ3を操縦するのではなく、情報処理装置8によって自動的に修正制御可能となっている。
That is, the operator sees the result based on the comparison of the respective data on the
これにより、オペレータの負担をより軽減するとともに、オペレータの技能に起因するばらつきのない安定した運搬が可能となる。 As a result, the burden on the operator is further reduced, and stable transportation without variations caused by the skill of the operator is possible.
実施形態で示したすべての受信データは、情報処理装置8に記憶され、別途、時系列で出力する等、様々な解析データとして用いることができる。
All the received data shown in the embodiment is stored in the
上記の実施形態では、運搬物をゴライアスクレーン1としたが、これに限定されることなく、1隻の起重機船では運搬が困難で、複数の起重機船で運搬する必要がある大型構造物を運搬する場合に適用することができる。例えば、長さが100m〜300m程度、重量が2000ton〜5000ton程度の橋梁等の運搬に用いることができる。また、老朽化等によって、1隻の起重機船で吊上げると、自重による曲げ応力に耐えることができない強度不足の大型構造物には適している。
In the above embodiment, the transported object is the
使用する起重機船の数は、実施形態に示したものに限定されず、運搬する大型構造物の大きさや重量等に応じて、3隻以上とすることもできる。 The number of hoist vessels used is not limited to that shown in the embodiment, and may be three or more depending on the size, weight, etc. of the large structure to be transported.
1 ゴライアスクレーン(大型構造物)
1a ガーター 1b トロリー 1c 剛脚 1d 揺脚
2a、2b 起重機船
3 ジブ 3a バックステー
4 オペレータ室
5a〜5d 起重機船用GPS受信機 5e〜5f 運搬物用GPS受信機
5g 基地局用GPS受信機
6 ジャイロ加速度計測装置
7a 3軸角度センサ 7b ジブ角度センサ
8 情報処理装置
9 ジブ荷重計
10 表示装置
11 警報装置(異常伝達装置)
12 人工衛星
13 基地局
14 緩衝材(台船)
15a 第1建造ドック 15b 第2建造ドック
1 Goliath crane (large structure)
DESCRIPTION OF
12
15a
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